JP2002228749A - 車載用ミリ波レーダ装置 - Google Patents
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Abstract
抑えて光軸ずれ量を算出し、より正確な物体の位置情報
を得る。 【解決手段】静止物に対する相対速度の方位角度依存性
を利用して、光軸ずれ量を算出する。 【効果】車速や相対速の測定誤差の影響を最小限に抑え
てより正確な検知物体の位置情報を出力するレーダ装置
を提供することができる。
Description
物体を検知するレーダ装置に関し、レーダ光軸のずれ量
を検知して補正することにより検知物体の正確な位置を
得ることが可能なレーダ装置に関する。
めの前方監視手段として、通常、レーダ装置が用いられ
ている。そして、物体の正確な位置を検出するために
は、レーダ装置の光軸と自車の前後軸を一致させる必要
がある。しかし、レーダ装置の取付精度や取付後の経年
変化が原因でレーダの光軸がずれると、先行車の位置を
誤認識し、場合によっては前方に先行車が存在するにも
かかわらず存在しないと判断し、その結果衝突を引き起
こしてしまう恐れがある。
公報および特開平10−132939号公報,特開平11−1
4748号公報などがあるが、例えば特開平9−281129
号公報では、車両走行中において、車両進行方向に直交
する方向に対する停止物の位置変化量からレーダ装置の
光軸ずれ量を求め、検知物体の位置を補正するといった
方法がある。
出方法では、自車と静止物間の距離や車速の測定値に誤
差がある場合、光軸ずれ量の算出精度に影響を与え、そ
の結果検知物体の位置補正に誤差が生じるといった問題
がある。本発明は、これら誤差の影響を最小限に抑えて
光軸ずれ量を算出し、より正確な検知物体の位置情報を
得ることができるレーダ装置を提供することにある。
定値以上の時にその旨を運転者に報告することにより、
レーダ装置を用いたシステムの信頼性を高めることを目
的としている。
を保存することにより、レーダ装置の起動直後から光軸
ずれ補正を行うことを目的としている。
られる算出精度の高い光軸ずれ量の算出値が存在しない
場合、光軸がずれている可能性を運転者に示唆すること
により、レーダ装置を用いたシステムの信頼性を高める
ことを目的としている。
じて検知物体の位置を補正することにより、車両基準点
と検知物体の正確な位置関係を得ることを目的としてい
る。
することにより、正確な車速値を得ることを目的として
いる。
体との相対速度および方位角度を検知する手段と、自車
の車速を検知する手段と、前記車速に基づき前記物体が
静止物であることを判断する手段と、前記静止物に対す
る相対速度の方位角度依存性を利用して光軸ずれ量を算
出する手段と、前記光軸ずれ量に応じて検知した物体の
方位角度を補正する手段を備えたことにより課題を解決
する。
定値以上かどうか判断する手段と、所定値を超えた場
合、運転者に報知する手段を備えたものである。
出精度を判定する手段と求めた光軸ずれ量を記憶する手
段を備えたものである。
出した光軸ずれ量およびその算出精度を取得する手段
と、前記算出精度が高い光軸ずれ量が存在しない時、そ
の旨を運転者に報知する手段を備えたものである。
物体までの距離および方位角度を検知する手段と、自車
の進行方向をy軸、ならびにy軸に直行する水平方向を
x軸とした時、前記検知物体の距離および方位角度をx
y座標に変換する手段と、自車の前端中央を車両基準点
とした時、レーダ装置と車両基準点間のオフセット位置
関係を記憶する手段と、前記オフセット位置関係に応じ
て前記物体のxy座標を補正する手段を備えたものであ
る。
よび方位角度を検知する手段と、自車の車速を検知する
手段と、前記車速に基づき前記物体が静止物であること
を判断する手段と、前記静止物に対する相対速度の方位
角度依存性を利用して車速誤差を算出する手段を備えた
ものである。
いて説明する。まず、本発明が適用される車間距離制御
(ACC)システムについて説明する。図11および図
12は、それぞれACCシステムの概略図およびレーダ
装置42の機能ブロック図を示している。ACCシステ
ムは、先行車41との車間距離を適切に保つよう自車2
1のブレーキやスロットルなどを制御するものである。
そのため、レーダ装置42は先行車情報19(先行車に
対する車間距離,相対速度,方位角度)を検出し、その
先行車情報19をACCユニット10に出力する機能を
有しており、この先行車情報19を検出するため、レー
ダ装置42では図12で示した処理を行っている。ま
ず、ミリ波レーダヘッド1で先行車を含む周辺物情報1
1(周辺物に対する車間距離,相対速度,方位角度)を
検出する。この周辺物情報11の中から先行車情報19
を取り出すため、車速センサ2および角速度センサ3で
測定した車速12と角速度13を用いる。自車線内で最
も距離が近い周辺物を先行車19として判定し、その先
行車情報19をACCユニット10に出力することによ
り、車間距離制御を行うのがACCシステムである。
ック図を用いて説明する。周辺物情報11を取得する手
段にミリ波レーダヘッド1を用い、車速12および角速
度13の検出手段として、それぞれ車速センサ2および
角速度センサ3を用いる。直線判定手段4では自車が直
線走行しているかを判定しており、もし、角速度13が
一定期間、所定値以下であれば直進走行していると判断
し、次に静止物判定手段5を行う。静止物判定手段5で
は、車速12を用いて周辺物情報11から静止物情報1
5を検出し、相対速分布データ収集手段6では、その静
止物の相対速を車速12で割ることにより、各方位角度
に対する相対速分布データ16を求める。そして光軸ず
れ量計算手段7では、この相対速分布データ16から光
軸ずれ量17の算出を行う。ただし、ここでいう光軸ず
れ量17は、車両進行方向とレーダ光軸方向のずれ角度
を意味している。また、方位角度補正手段8では、この
光軸ずれ量17を用いて周辺物情報11の方位角度を補
正し、周辺物補正情報18として出力する。そして先行
車検出手段9により、周辺物補正情報18から先行車情
報19を検出し、ACCユニット10に出力する。
〜図6を用いて説明する。図3は、光軸がずれていない
時の自車21と静止物22の速度関係を表したものであ
り、方位角度θの方向に静止物22が存在しているとす
る。ここで、Vhは自車21の車速12、Vsは自車2
1と静止物22の相対速23とすると、車速Vhと相対
速Vsの間には(1)式の関係が成立つ。
れる速度誤差の比を表わしており、誤差が存在しない時
はA=1となる。
示したような方位角度θのcos 関数となることがわか
る。
れた場合を考える。この時、静止物22に対する方位角
度26を測定すると、見かけ上はθ′=θ−αとなる
が、相対速Vsは変わらない。この方位角度測定値θ′
と相対速Vsを式(1)に代入すると(2)式に書き直
せる。
であるが、これはAcos(θ′)の関数が光軸ずれ量αだ
け横に平行移動したものとなる。以上から、静止物22
に対する方位角度測定値θ′と相対速Vs/車速Vhの
関係を図6のグラフにプロットし、Acos(θ′+α)の
関係を求めることにより、速度誤差比Aおよび光軸ずれ
量αをそれぞれ求めることができる。すなわち、車速V
hや相対速Vsの誤差を速度誤差比Aとして吸収できる
ので、光軸ずれ量αの算出精度を向上させることができ
る。更に、相対速Vsの測定誤差がなければ、速度誤差
比Aは車速の測定誤差を表わしたものとなり、これを用
いることにより、車速の測定値を正しく補正することが
できる。
び図1を用いて説明する。まずステップ201では、ミ
リ波レーダヘッド1および車速センサ2,角速度センサ
3を用いて、周辺物情報11および車速12,角速度1
3を検出する。そして次のステップ202では、検出し
た車速12および角速度13を用いて直進走行判定(直
線判定手段4)を行い、直進走行状態であればステップ
203に進み、そうでなければステップ206に進む。
この直線判定条件として、車速12が所定値以上かつ角
速度が所定値以下の状態が一定期間以上続けば直線走行
していると判断する。また、ステップ203では周辺物
情報11から静止物情報15を検出(静止物判定手段
5)し、ステップ204により相対速分布データ16に
変換(相対速分布データ収集手段6)する。ここで相対
速分布データ16は、静止物情報15の方位角度測定値
26を横軸、相対速23を車速12で割ったものを縦軸
とした座標系に静止物情報15をプロットしたもの(図
6に相当)である。そしてステップ205では、最小二
乗法を用いて相対速分布データ16を(2)式の右辺に
近似し、光軸ずれ量17および速度誤差比25を算出
(光軸ずれ量算出手段7)する。また、ステップ206
では、周辺物情報11の方位角度測定値26に光軸ずれ
量17を足し込むことにより正確な位置を算出(方位角
度補正手段8)し、周辺物補正情報11を求める。最後
にステップ207では、この周辺物補正情報11を用い
て先行車の情報19の検出を行う。ここでは、自車線内
で最も車間距離が近い周辺物を先行車41とみなす。
における車間距離の変化量を用いても良い。
る。光軸ずれ判定手段27を備えることにより、算出し
た光軸ずれ量17が所定値を超えた場合、それを知らせ
る光軸ずれ検出信号28をACCユニット10に出力し
ても良い。
る。算出した光軸ずれ量17の算出精度を判定する手段
30および光軸ずれ量を保存する手段31を備えること
により、光軸ずれ量17の算出精度が低い時、光軸ずれ
量保存手段31に保存された光軸ずれ量の保存値29を
光軸ずれ量17として採用しても良い。ただし、この算
出精度として光軸ずれ量17算出に伴う分散値を用い、
分散値が所定値以上の時、算出精度が低いと判断する。
ここでは分散値の計算式として(3)式を用い、N個の
光軸ずれ量測定値および光軸ずれ量17算出値から計算
する。
る。レーダ装置取付時に得られる光軸ずれ量および算出
精度の情報を有する光軸ずれ情報33を光軸ずれ情報取
得手段32で取得し、更に光軸ずれ量有効判定手段34
を備えることにより、所定値以上の算出精度を有する光
軸ずれ情報33が1つ以上存在しない時、光軸ずれの可
能性を知らせる信号35を発生して、その旨を運転者に
報知しても良い。
る。まず、ミリ波レーダヘッド1を用いて周辺物情報1
1を検出する。ここでいう周辺物情報11とは、図13
に示したように周辺物44に対する車間距離Dおよび方
位角θであり、xy座標変換手段36は、この周辺物情
報11を自車21の進行方向をy軸,y軸に垂直な水平
方向をx軸としたxy座標系に換算するものである。換
算は(4)式によって行われ、求めた(x,y)を周辺
物xy情報37とする。ただし、このxy座標系はレー
ダ装置42を原点としたものである。
にとり、車両基準位置39として車両基準位置保存手段
38にあらかじめ保存しておく。オフセット位置補正手
段40では、この車両基準位置39を用いて周辺物xy
情報37を補正することにより、車両21と周辺物44
の位置関係を(x−x0,y−y0)と求め、周辺物補
正情報18とする。この周辺物補正情報18を用いて先
行車検出手段9で先行車情報19を検出し、ACCユニ
ット10に出力しても良い。
誤差比Aを用いて、(5)式のように車速値Vhを補正
しても良い。
位角度依存性を用いて光軸ずれ量を算出しているので、
車速や相対速の測定誤差の影響を最小限に抑えてより正
確な検知物体の位置情報を得ることができる。
にその旨を運転者に報告することにより、レーダ装置を
用いたシステムの信頼性を高めることができる。
とにより、レーダ装置の起動直後から光軸ずれ補正を行
うことができる。
度の高い光軸ずれ量の算出値が存在しない場合、レーダ
装置の車体取付時に行う光軸調整が実施されていないと
判断し、光軸がずれている可能性を運転者に示唆するこ
とにより、レーダ装置を用いたシステムの信頼性を高め
ることができる。
の位置をオフセット補正することにより、車両基準点と
検知物体の正確な位置関係を得ることができる。
を用いて、車速誤差を算出し補正することにより、車速
の正確な値を得ることができる。
図。
れなしの時)。
軸ずれなしの時)。
れありの時)。
軸ずれありの時)。
図。
図。
ブロック図。
センサ、4…直進判定手段、5…静止物判定手段、6…
相対速分布データ手段、7…光軸ずれ量算出手段、8…
方位角度補正手段、9…先行車検出手段、10…ACC
ユニット、11…周辺物情報、12…車速、13…角速
度、14…直進判定結果、15…静止物情報、16…相
対速分布データ、17…光軸ずれ量、18…周辺物補正
情報、19…先行車情報、20…レーダ光軸、21…自
車、22…静止物、23…相対速、24…真の方位角
度、25…速度誤差比、26…方位角度測定値、27…
光軸ずれ判定手段、28…光軸ずれ検出信号、29…光
軸ずれ量保存値、30…算出精度判定手段、31…光軸
ずれ量保存手段、32…光軸ずれ情報取得手段、33…
光軸ずれ情報、34…光軸ずれ量有効判定手段、35…
光軸ずれ注意信号、36…xy座標変換手段、37…周
辺物xy情報、38…車両基準位置保存手段、39…車
両基準位置、40…オフセット位置補正手段、41…先
行車、42…レーダ装置、43…車間距離、44…周辺
物、45…車両基準点。
Claims (8)
- 【請求項1】自車の周辺に存在する物体との相対速度お
よび方位角度を検知する手段と、自車の車速を検知する
手段と、前記車速に基づき前記物体が静止物であること
を判断する手段と、前記静止物に対する相対速度の方位
角度依存性を利用して光軸ずれ量を算出する手段を備え
たことを特徴とするレーダ装置。 - 【請求項2】求めた光軸ずれ量に応じ、検知した物体の
方位角度を補正する手段を備えたことを特徴とする請求
項1記載のレーダ装置。 - 【請求項3】求めた光軸ずれ量が所定値以上かどうか判
断する手段と、所定値を超えた場合、運転者に報知する
手段を備えたことを特徴とする請求項1記載のレーダ装
置。 - 【請求項4】求めた光軸ずれ量の算出精度を判定する手
段と求めた光軸ずれ量を記憶する手段を備えたことを特
徴とする請求項1記載のレーダ装置。 - 【請求項5】レーダ装置取付時に算出した光軸ずれ量お
よびその算出精度を取得する手段と、前記算出精度が高
い光軸ずれ量が存在しない時、その旨を運転者に報知す
る手段を備えたことを特徴とするレーダ装置。 - 【請求項6】自車の周辺に存在する物体までの距離およ
び方位角度を検知する手段と、自車の進行方向をy軸、
ならびにy軸に直行する水平方向をx軸とした時、前記
検知物体の距離および方位角度をxy座標に変換する手
段と、自車の前端中央を車両基準点とした時、レーダ装
置と車両基準点間のオフセット位置関係を記憶する手段
と、前記オフセット位置関係に応じて前記物体のxy座
標を補正する手段を備えたことを特徴とするレーダ装
置。 - 【請求項7】自車の周辺に存在する物体との相対速度お
よび方位角度を検知する手段と、自車の車速を検知する
手段と、前記車速に基づき前記物体が静止物であること
を判断する手段と、前記静止物に対する相対速度の方位
角度依存性を利用して車速誤差を算出する手段を備えた
ことを特徴とするレーダ装置。 - 【請求項8】求めた車速誤差を用いて、車速の測定値を
補正する手段を備えたことを特徴とする請求項7記載の
レーダ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001026231A JP3733863B2 (ja) | 2001-02-02 | 2001-02-02 | レーダ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001026231A JP3733863B2 (ja) | 2001-02-02 | 2001-02-02 | レーダ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2002228749A true JP2002228749A (ja) | 2002-08-14 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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